erstellt 18.01.2011

Was ist Pulsweitenmodulation und wozu wird sie benötigt ?
Angenommen ich habe eine Glühlampe die ich in ihrer Helligkeit reduzieren möchte , so kann ich im einfachsten Falle einen
Widerstand in Reihe schalten.
Je nach Größe des Widerstand würde die Helligkeit der Glühlampe reduziert werden.
Der große Nachteil bei diesem vorgehen ist gerade in der heutigen Zeit,das die überflüssige Energie die der Glühlampe
praktisch entzogen wird sich jetzt in Form von Wärme in dem Widerstand befindet und quasi an die Umwelt verpufft.
Damit könnte man vielleicht noch Leben, aber sie verpufft nicht nur sondern muss auch noch bezahlt werden weil sie ja
der Batterie entnommen wird.

Damit man die Kosten der Ungenutzten Energie aber so klein wie möglich hält muss man also andere Wege gehen.
Ein Weg ist die Puls Weiten Modulation ( PWM) .
Im einfachsten Falle wäre es ein Schalter der Ein und wieder Aus geschaltet wird.
Je nach zeitlichen Verhältnis zwischen Ein und Ausschalt- Phase stellt sich dann ein Mittelwert ein.
Angenommen ich schalte eine Heizung für eine Sekunde An, anschließend für eine Sekunde Aus, dann wieder für eine Sekunde An usw.
Es stellt sich dann ein Mittelwert der Heizleistung von 50 % ein.
Schalte ich hingegen für drei Sekunden die Heizung An , dann für eine Sekunde aus usw., stellt sich ein Mittelwert von 75% ein.
So etwas macht man heute zu Tage nicht mehr mechanisch mit einen Schalter, sondern verschleißfrei mit moderne Bauelemente.
Im Standard Elektro-Herd wird seit Jahr zehnte die Temperatur so geregelt, allerdings geschieht es da noch meistens rein mechanisch.
Wenn dieses Verfahren bei einer Glühlampe Anwendung finden würde , könnte es natürlich optisch wahrgenommen werden,
deshalb findet dieser Schaltvorgang bis zu einigen zehn Tausend mal in einer Sekunde statt und wie wahrscheinlich jeder aus
der Fernseh-Technik weiß, werden ab 25 Bilder in einer Sekunde einzelne Bilder als Film wahrgenommen, ähnlich auch hier.
Wird mehr als 25 mal die Sekunde ein Licht aus und eingeschaltet nimmt unserer Auge wegen seine Trägheit  nur noch den Mittelwert wahr.

Der große Vorteil dieses Verfahren liegt in der sehr hohen Effektivität von weit über 90%.
Es treten also kaum Verluste und somit auch fast keine Wärmeentwicklung auf.
Ähnlich kann man auch einen Dimmer, zum Beispiel für die Haushalts Beleuchtung betrachten, dies ist zwar ein anderes
Verfahren ( Phasen Anschnitt Steuerung) aber auch da treten fast keine Verluste auf.
Allerdings setzen Dimmer voraus das man es mit einer Wechselspannung zu tun hat während Pulsweiten Regler für Gleichspannung
entwickelt worden sind.
Heute ist die Pulsweiten Modulation in fast allen modernen Stecker Netzteile, Led Steuerungen, Elektro- Autos,
Computer Netzteile usw. an zu treffen.
Und wenn man sich einmal ein Stecker Ladegerät für ein Smartphone, während das Smartphone geladen wird in die Hand
nimmt kann man feststellen das diese Ladegeräte im Vergleich zu den alten Trafo Netzteile, zu erkennen an der besonderen
Größe und Gewicht, fast nicht warm werden.
Was der Beweis für die besonders hohe Effektivität bezeugt.

Aktualisiert 01.01.2024

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